Ceci est un post très court à propos d'un développement d'une thérapie dans un lointain futur concernant les blessures voire le sectionnement de la moelle spinale, mais sur ce blog c’est ce que cela pourrait impliquer pour les patients ayant une SLA qui nous importe. Si dans la SLA/Maladie de Charcot les neurones moteurs meurent (ce dont je ne suis pas sûr 1), alors la seule solution est de les remplacer. Pour l’instant c’est impossible pour au moins deux raisons : 1. Cela implique de recréer le faisceau cortico-spinal à l’intérieur de la colonne vertébrale. 2. Il n’est pas envisageable actuellement d’accéder simultanément à l’intérieur des multiples vertèbres qui composent la colonne vertébrale.

Un progrès concernant le premier point vient d’être accompli. Il s’agit de recréer in-vitro un neurone moteur et de diriger la croissance de son axone dans une direction préférentielle. C’est un progrès conséquent de l’état de l’art. Par contre ce neurone moteur ne s’est pas connecté via des synapses à d’autres cellules comme d’autres neurones moteurs, des interneurones ou des cellules de fibres musculaires. Il ne s’agit que d’un seul neurone, très court, pas des milliers de neurones moteurs long jusqu'à un mètre, qui composent la moelle spinale. De plus des neurones qui ne seraient pas accompagnés par une multitude de cellules non-neuronales (astrocytes, oligodendrocytes, etc..), mourraient rapidement. Enfin dans la moelle spinale il n’y a pas que des neurones moteurs.

On est donc loin d’un remplacement des neurones moteurs de la moelle spinale, mais c’est un progrès intéressant dans cette direction.

(1) Je crois qu'ils sont plutôt dans une sorte de stase cellulaire qu'on appelle "réponse au stress cellulaire". En tout cas plusieurs médicaments sont actuellement en cours de développement qui adressent ce stress cellulaire. Il y a aussi des cas de rémissions, au moins temporaires, qui sont inexplicables si les neurones moteurs meurent.

Pour ce blog, je recherche plutôt des articles scientifiques récents concernant des résultats sur des humains, les essais sur des animaux modèles n'étant quasiment jamais transposables aux humains. Dans les maladies neurodégénératives il n'y a quasiment aucun essai clinique ayant montré une régression des symptômes. Actuellement il y a un fort lobbying des acteurs de l'industrie pharmaceutique et des milieux universitaires pour faire dépendre la définition des maladies de marqueurs techniques plutôt que des symptômes cliniques.

La maladie d'Alzheimer est souvent liée à l'âge, et caractérisée par une perte progressive et irréversible des neurones, à la fois des corps (soma) des neurones et des appendices comme l 'axone et les synapses. La cause de cette dégénérescence est encore inconnue, quoique l'industrie pharmaceutique et le nombre d'académiques pensent que cette destruction est due à des peptides comme les bêta-amyloïdes, ou/et la protéine Tau ou encore TDP-43, comme dans la SLA et la FTD ou encore l'alpha-synucléine comme dans la maladie de Parkinson. La majorité des études n'étudie aussi que les neurones comme si nous étions toujours en 1980. Personnellement je crois plutôt, comme l'affirme un certain nombre d'études, qu'en vieillissant nous développons un ensemble de commorbidités. Quand nous sommes arrivés à 70 ans, nous avons tous un peu de maladies d'Alzheimer et de Parkinson.

Une nouvelle étude académique semble aller dans ce sens, mais évidemment elle est faite sur des modèles de souris de la maladie et pas sur des humains.

Pour les auteurs, une certaine molécule, IDO1, provoque un cercle vicieux de déclin du soutien du métabolisme cérébral du glucose par la production de marqueurs, amyloïdes β et tau chez les sujets atteints de la maladie d'Alzheimer. Les auteurs pensent que ces marqueurs amyloïdes β et tau perturbent à leur tour le métabolisme des astrocytes et de la microglie, c'est-à-dire des cellules non neuronales qui représentent 20 % du volume total, en accroissant la production d'IDO1. Ces cellules, contrairement aux neurones, ressemblent plus à leurs consoeurs du reste du corps à la fois par la morphologie et la durée de vie. A l'inverse un neurone est caractérisé par un ou plusieurs appendices dendritiques et axonaux et ne se reproduisent pas. Les neurones ont besoin des astrocytes et de nombreux autres types de cellules pour survivre.

Les astrocytes produisent notamment du lactate qui est exporté vers les neurones pour alimenter la respiration mitochondriale et soutenir l’activité synaptique. Ce processus est connu sous le nom de navette lactate astrocytes-neurones (ANLS). Il s'agit d'une voie métabolique par laquelle les astrocytes absorbent le glucose de la circulation sanguine, le métabolisent en lactate, puis le libèrent dans l'espace extracellulaire. Les neurones peuvent alors absorber ce lactate et l'utiliser comme source de carburant pour leurs besoins énergétiques.

Ce processus est particulièrement important pendant les périodes de forte activité neuronale, lorsque les neurones nécessitent un apport d'énergie rapide et soutenu. La monnaie énergétique des cellules est l'ATP. L'ATP est produit par les mitochondries des cellules à partir du glucose. Le glucose pénètre dans la membrane cellulaire lorsque les récepteurs cellulaires détectent l'insuline. Les neurones absorbent le glucose du sang, mais ils le font moins efficacement que les astrocytes. La navette lactate astrocyte-neurone contribue à garantir que les neurones disposent du carburant nécessaire pour maintenir leur fonction.

Les scientifiques suggèrent que l'indoleamine-2, 3-dioxygénase 1 (IDO1), une enzyme exprimée dans les astrocytes et dans de nombreux troubles neurodégénératifs, dont la maladie d'Alzheimer, est une molécule clé dans ce processus.

• L'IDO1 peut favoriser la neuroinflammation qui augmente la production de bêta-amyloïde
• L'IDO1 est une enzyme qui catalyse la dégradation de l'acide aminé tryptophane. Le tryptophane produit la sérotonine qui est un neurotransmetteur. En tant que neurotransmetteur, la sérotonine peut influencer l'activité des synapses, les jonctions entre les neurones, car les neurones libèrent davantage de neurotransmetteurs lors de la transmission synaptique, ce qui peut déclencher des voies de signalisation favorisant la production de bêta-amyloïde.
• IDO1 peut contribuer à la neuroinflammation chronique. La neuroinflammation a été associée à une augmentation de la phosphorylation de la protéine tau.

Dans le cerveau, l'IDO1 est exprimé dans les astrocytes et la microglie, ces cellules en support des neurones, mais pas dans les neurones. Bien que l'IDO1 ne participe pas directement à la voie ANLS, il joue un rôle crucial dans la régulation de l'environnement métabolique global du cerveau. La dégradation du tryptophane produit également de la kynurénine. La kynurénine peut stimuler la production de facteurs neuroprotecteurs, tels que le BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau). Ces facteurs peuvent aider à protéger les neurones contre les dommages et favoriser leur survie. En régulant les niveaux de tryptophane et de ses métabolites, IDO1 peut influencer indirectement le métabolisme équilibre du cerveau, y compris la disponibilité du glucose et du lactate.

Les auteurs rapportent que l'inhibition de l'IDO1 et la production de kynurénine sauvent la plasticité synaptique dans l'hippocampe et la fonction de mémoire dans les animaux modèles de pathologie amyloïde et tau en rétablissant le soutien métabolique astrocytaire des neurones. Au contraire l'activation de l'IDO1 dans les astrocytes par les oligomères amyloïdes β et tau, augmenterait le kynurénine et supprime la glycolyse (la transformation du glucose en ATP) d'une manière dépendante de l'AhR.

L’inhibition pharmacologique de l’IDO1 restaurerait la glycolyse astrocytaire et la production de lactate. Chez les souris APPSwe-PS1∆E9 et 5XFAD productrices d’amyloïde et chez les souris P301S productrices de tau, l’inhibition de l’IDO1 améliore le glucose de l’hippocampe et restaure la mémoire spatiale. Cette affirmation est assez surprenante : Lors de la maladie d'Alzheimer, une partie conséquente du cerveau meurt et disparaît, comment la mémoire pourrait-elle être restituée ?

Le blocage de l’IDO1 sauve également la potentialisation hippocampique à long terme d’une manière dépendante du transporteur de monocarboxylate, ce qui suggère que l’activité de l’IDO1 perturbe le soutien métabolique astrocytaire des neurones. En effet, l’IDO1 régule la production de lactate par les astrocytes qui est ensuite absorbé par les neurones humains. Dans les cocultures d'astrocytes et de neurones issus de sujets atteints de la maladie d'Alzheimer, la production déficiente de lactate des astrocytes et son transfert vers les neurones ont été corrigés par l'inhibition de l'IDO1, ce qui a permis d'améliorer le métabolisme neuronal du glucose.

Il se trouve que des inhibiteurs de l’IDO1 pénétrants dans le cerveau ont déjà été développés comme traitement d’appoint contre le cancer, ils pourraient donc être réutilisés pour traiter des maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. A tout le moins cela veut dire qu'une phase II pourrait être démarrée rapidement si un financement est trouvé.

Cette étude suggère également qu'en plus de la maladie d'Alzheimer, la manipulation de l'IDO1 peut être pertinente pour la démence de la maladie de Parkinson, qui est caractérisée par une accumulation d'amyloïdes en plus de l'α-synucléine, ainsi que pour le grand spectre des tauopathies. Il est possible qu'un métabolisme astrocytaire déficient du glucose puisse également être à l'origine d'autres maladies neurodégénératives caractérisées par l'accumulation d'autres protéines mal répondues où des augmentations des métabolites de la voie de la kynurénine ont été observées.

En effet, des états dysfonctionnels d’étapes distinctes de la voie de la kynurénine ont été décrits dans de nombreux troubles neurologiques.

S'il y a quelque chose de controversé à propos de la SLA (maladie de Charcot/Lou Gehrig), c'est la pratique d'une activité physique comme moyen de ralentir la progression de la maladie. Il y a quantité de témoignages contradictoires sur Internet. Cette confusion est engendrée par de multiples facteurs.

Le premier c'est peut-être que les médecins comme Charcot ont eu tort d'appeler d'un nom commun "SLA", un ensemble de maladies aux symptômes similaires. Au fur et à mesure de la progression de nos connaissances, et notamment face à l'absence de moyen de diagnostic indiscutable et après la découverte de multiples problèmes biologiques menant à ce type de maladie (mutations dans SOD1, FUS, C9orf72, TDP-43), agrégations de protéines malformés, diversité de phénotypes (spinal, bulbaire), durée de vie après diagnostic allant de 6 mois à 20 ans, les scientifiques auraient pu réviser cette catégorisation faite il y a 150 ans. Il y a aussi quelque chose de fondamentalement contre-intuitif, voire obscène, dans l'idée que pour ralentir la progression d'une maladie caractérisée principalement par la perte intense de masse musculaire, il faudrait faire davantage d’exercice physique. Pourtant on sait que chez des sujets sains l'absence de mouvement pendant quelques jours à la suite d'un alitement, fait fondre spectaculairement la masse musculaire et qu'il faut des semaines pour retrouver le niveau antérieur de masse musculaire.

Plusieurs études ont documenté une incidence plus élevée et un diagnostic de la SLA à un âge plus précoce chez les athlètes de haut niveau. Plusieurs études ont suggéré que les personnes ayant un mode de vie actif et une masse grasse corporelle réduite ont un risque accru de développer la SLA. Il semble avéré qu'une activité physique fréquente et intense favorise l'apparition de la SLA, en particulier chez les patients ayant un contexte génotypique prédisposant comme l’expansion de C9ORF72.

Des études récentes ont tenté de répondre à cette question, pour comprendre si l’activité physique pouvait être considérée comme un facteur dans l’étiologie de la SLA. enter link description here

Un entraînement régulier d'intensité modérée réduit le stress oxydatif, diminue les niveaux de marqueurs inflammatoires chez les personnes âgées, aide à préserver la forme cardiovasculaire et la fonction cérébrale et protège les individus des effets négatifs du stress sur le vieillissement cellulaire.

Cependant, un entraînement physique intense génère des niveaux élevés de molécules réactives de l'oxygène (ROS) qui sont connues pour provoquer un stress oxydatif.

Les mitochondries sont le principal site de production de ROS, tout simplement parce que les mitochondries sont les organelles qui oxydent le glucose (il y a d'autres possibilités comme les lipides) qui a pu rentrer dans la cellule quand les récepteurs de celle-ci ont détecté la présence d'insuline dans le milieu intercellulaire. Le résultat de cette oxydation du glucose est une molécule nommée ATP, qui est une sorte de réservoir d'énergie qui est utilisé pour les différents processus interne à la cellule. Cette oxydation du glucose est un phénomène complexe qui produit des déchets dangereux, les fameuses espèces réactives de l'oxygène ROS, quand ils ne sont pas éliminés rapidement.

L'altération du métabolisme représente un événement précoce dans la SLA, il entraine une perte de poids et une masse grasse réduite, une altération de la gestion du glucose et des lipides et une augmentation des dépenses énergétiques au repos.

En conséquence, une teneur accrue en lipides alimentaires offre une neuroprotection et prolonge la survie, tandis que la restriction de l'apport calorique exacerbe les symptômes moteurs de la SLA.

Il a été largement démontré que la survie est meilleure chez les personnes ayant un IMC de l'ordre de 27 (surpoids). Il y a d'ailleurs sur ce site un calculateur de calorie pour personnes ayant la SLA:enter link description here

Bien entendu c'est un challenge extrême pour les malades de la SLA de manger davantage: Manque d'appétit, problèmes de déglutition, choix et attrait de nourritures de qualité alors que celles-ci doivent souvent être mixées.

Le passage du métabolisme vers l'utilisation des lipides précède la dénervation de la jonction neuromusculaire dans les modèles murins. Il est remarquable que l'administration de dichloroacétate (DCA), un acide organique halogéné, force le métabolisme vers l'oxydation du glucose, permet ainsi de contrebalancer le déséquilibre métabolique. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22509356/

Au vu de ces résultats, on s'attend à ce que des exercices physiques spécifiques déplacent le métabolisme énergétique musculaire soit vers un modèle lipidique, en cas d'exercice de faible intensité, soit vers un métabolisme glycolytique, en cas d'exercice de haute intensité. Bien entendu un exercice de haute intensité est le plus souvent impossible pour un malade de la SLA, ce qui fait qu’une solution médicamenteuse serait un préalable à la tenue d’exercise.

Chez les patients atteints de SLA, divers protocoles d’entraînement ont été proposés pour évaluer leurs effets bénéfiques potentiels.

Plusieurs protocoles d'exercices ont été testés chez des patients atteints de SLA et des modèles murins de la maladie. Outre les effets neuroprotecteurs exercés par toute activité physique, les protocoles basés sur la natation ont montré les résultats les plus positifs chez les souris.

En particulier, le protocole basé sur la natation a entraîné une augmentation remarquable de la durée de vie (chez les souris), et était associé à des changements dans le métabolisme énergétique des muscles squelettiques. Bien que la natation soit suggérée comme un type d'exercice avantageux dans de nombreux troubles neurologiques, son rôle bénéfique n'a pas encore été validé expérimentalement chez les patients atteints de SLA.

Dans l'ensemble, l'entraînement en endurance avec un soutien supplémentaire tel que la ventilation ou le soutien calorique à un IMC de surpoids semble avoir des effets positifs sur la capacité respiratoire, la fonctionnalité et la performance physique chez les patients atteints de SLA.

Ces études indiquent malheureusement que si l’entraînement en résistance augmente la force, la puissance et la vigueur musculaires, cela ne ralentit pas la progression de la maladie.